2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23550175
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
中田 耕 北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 助教 (90250414)
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| Keywords | 硝酸 / 還元 / 電気化学 / 赤外分光法 / 合金電極 / パラジウム / 白金 / ロジウム |
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| Research Abstract |
本研究では，種々の疾病の原因となる飲料水中の硝酸イオンを電気化学的に還元して無害化する電極の設計のために，電気化学的測定と連動した表面増強赤外分光法によって，貴金属およびスズ修飾貴金属電極での硝酸イオンの吸着状態，スズが誘起する還元されやすい吸着状態はどのようなものであるかを分析，解明し，これらの知見を基に新たな機能性電極を設計することを目的としている．
本年度は，研究の総括として，これまでのPd，Pt，Rh，およびそれらの合金について硝酸イオンの吸着状態と硝酸イオン還元活性との関係，これら貴金属にスズを修飾した場合の還元活性向上の理由について考察した．表面増強赤外分光法による測定では，Pd-Pt，Pt電極では，1種類のバンドが観測され，二座型に吸着した硝酸イオンのN=0伸縮振動によるバンドであると帰属された．また，Rh電極では，二座型に吸着した硝酸イオンの他に単座型に吸着した硝酸イオンも観測された．二座型吸着硝酸イオンのN=0伸縮振動位置から，二座型吸着硝酸イオンの還元されやすさの順序は，Pd>Pt>Rhであると予想されるが，これらの貴金属電極の硝酸イオン還元活性の順序は，Rh>Pt>Pdであることが報告されている．この結果から，貴金属電極による硝酸イオン還元の活性種は，二座型ではなく単座型に吸着した硝酸イオンであると考えられる．単座型硝酸イオンでは他の吸着様式と比べて電極との相互作用は小さいが，硝酸イオンの酸素に対してプロトン付加が起こりやすいため， プロトン付加によってN-Oの結合解離を誘起することによって還元が進行するものと考えられる．スズ修飾電極では，吸着硝酸イオンの還元されやすさの順序は， Pd>Pt>Rhであるが，活性の増大はスズが硝酸イオンの酸素と相互作用することによってN-Oの結合解離が促進されることに起因するものと考えられる．
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Research Products
(2 results)
